CS208263B1 - Autoklávový konstrukčně·'izolační vápenokřemičitý prvek - Google Patents

Abstract

Autoklávový konstrukčně izolační vápenokřemičitý prvek podle vynálezu sestáná z křemičité složky, vápna a výztužných vláken a vykazuje vysokou pevnost v tahu za ohybu a v tlaku, vysokou tepelnou odolnost a nízký stupeň smrštění. Vysoké pevnosti jsou zachovány i po dlouhodobém vyhřívání na teploty, blížící se mezní teplotě použití (cca 65C °C). Se zřetelem k uvedeným vlastnostem je autoklávovaný konstrukčně izolační vépenokřemičitý prvek vhodný pro konstrukci různých tepelných agregátů, sušáren, kouřovodů, vystavených trvale uvedeným teplotám.

Description

Vynález se týká autoklávovaného vápenokřemičitého konstrukčně-izolači.ího prvku, sestávajíoího z křemičité složky, vápna a výztužných vláken, vykazujícího vysokou pevnost v tahu za ohybu a v tlaku, vysokou tepelnou odolnost a nízký stupeň smrStěnf. Zejména se týká vápenokřemičitého prvku, vykazujícího vysoké pevnosti i po dlouhodobém vyhřívání na teploty blížíoí se mezní teplotě použití.

Je známo, že obyčejný azbestocementový prvek se vyznačuje vedle řady kladných vlastnosti i některými nedostatky. Náleží k nim zejména nízká odolnost vůči vySším teplotám, způsobovaná předevéím destrukci málo porézní hmoty unikající vodní parou při zahřátí nad 400 až 500 °C, dále křehkost a Spatná mechanická opracovatelnost. Vzhledem k těmto nedostatkům azbestocementový prvek nevyhovuje požadavkům pro některé aplikace ve stavebniotví, zejména z hlediska odolnosti vůči ohni. Dále je známo, že vzhledem k naléhavým požadavkům protipožární oohrany, jakož i potřebám opracovatelnosti při aplikacích v plášťových konstrukcích, jako obkladový materiál a pod., byl vyvinut ohni odolávající, objemově stálý azbestooementový prvek se zvýšenou porozitou, umožňující únik přítomné vázané vody při vysokých teplotáoh bez rozruSování materiálu, a dále sníženou objemovou hmotností, dobrou opracovatelností včetně možnosti přibíjení hřabíky a upevňování vruty a pod. Byla rovněž vyvinuta varianta vykazující vysokou elastičnost. Nedostatkem uvedených materiálů je, že nemají některé vlastnosti, které pro specifické účely ve stavebniotví a v tepelné teohnioe jsou požadovány. Jsou to vedle dobré opracovatelnosti nízká alkalita, jakož i odstranění tvorby výkvětů v porovnání s prvky na bázi cementu, dále nízká tepelná vodivost a vysoké pevnostní charakteristiky i při teplotách, blížíoíob se mezní teplotě použití (ooa 650 °C), které umožňují aplikaci pro konstrukce různých tepelných agregátů a podobně.

Uvedené nedostatky odstraňuje a požadované vlastnosti má autoklávovaný konstrukčněizolační vápenokřemičitý prvek podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že obsahuje 25 až 55 hmotnostních % křemičité složky, 15 až 40 hmotnostníoh % vápna, 3 až 15 hmotnostníoh % portlandského cementu, 10 až 25 hmotnostních % krátkovláknitébo ohryzotilového azbestu třídy 6, popřípadě 7 s maximálním zbytkem na sítě o velikosti otvorů 1,6 mm 40 5 až 20 hmotnostních % vláken ohryzotilového azbestu třídy 3 až 5 s minimálním zbytkem na sítě o velikosti otvorů 4,8 mm 50 %. Křemičitá složka může obsahovat do 60 hmotnostníoh % křemeliny nebo spongillitu a 40 až 100 hmotnostníoh % křemičitého písku. Autoklávovaný konstrukčně-izolační vápenokřemičitý prvek podle vynálezu může dále obsahovat do 5 hmotnostníoh % vláken, zlepSujíoíoh filtraoi výchozí suspenze jako jsou syntetická anorgrnioká vlákna nebo amozitový azbest a do 20 hmotnostních % vylehčující složky jako je expandovaný perlit a do 5 hmotnostních % mokrého odpadu z výroby.

Výhodou autoklávovaného konstrukčně-izolačního vápenokřemičitého prvku podle vynálezu je, že na rozdíl od asbeštocementovýoh prvků je odolný vůči teplotám až 650 °C při trvalém provozu a jednorázově podstatně výše, přičemž vykazuje nízkou tepelnou vodivost a velmi dobré tepelně-izolační vlastnosti. Vzhledem ke svým současně vysokým pevnostním vlastnostem je tudíž vhodný pro konstrukci různýoh tepelných agregátů, euSá208 203 ren, kouřovodů a podobně, vystavenýoh trvale výěe uvedeným teplotám, ve stavebniotví potom pro účely protipožární oohrany a podobně. Dalěl předností prvků podle vynálezu na rozdíl od azbestooementovýoh prvků je, že umožňují nahradit znaůnou 8áet běžně používaných jakoetníoh azbestů méně hodnotnými druhy, t.j. azbestem třídy 6, popřípadě 7 podle ON 72 1760, přiěemž praohová podíly, obsažená v těohto asbesteoh, zreagují s přítomným vápnem v průběhu autoklávování a přispívají tak ke vzniku pojivýoh fází spolu s křemičitou složkou. Určitý podíl delěíoh azbestových vláken v uvedeném rozmezí podporuje zejména dispergaoi složek ve výchozí suspenzi a zlepěuje tvorbu a soudržnost mokrého koberce. Oproti výrobkům na bázi cementu jako hlavní pojivá složky má prvek podle vynálezu výhodu v tom, že neobsahuje volná vápno a nevytváří výkvěty a jeho alkalita je podstatně nižěi, oož umožňuje mimo jiná provádění povrohovýoh úprav nátěry, laminováním a pod., bez problémů se stálostí použitých barev a tmelů v alkaliokém prostředí.

Jako vápenatou složku lze s výhodou použít vápenný hydrát} je možno použít rovněž jemně mletá vysokoprocentní nebažená vápno, které se předem vyhaeí v potřebném množství ♦ vody a dávkuje jako vápenné mléko. Jako křemičitá složka ss používá vysokoprocentní křemičitý písek s obsahem SiOg nejlépe nad 90 %, mletý na speoifloký povrch nad 2 700 om²/g dle Blaine, a to buď samotný anebo v kombinaci s diatomitem, anebo spongilitem v uvedeném procentním rozmezí. Diatomity jsou jak známo horniny, vytvořené nahromaděním schránek jednobuhěčnýoh řas, zatímoo spongility jsou složeny převážně z jehlic křemičitýoh hub. Obojí jsou typem opálového Si.Og, který reaguje ryohleji s vápnem než křemen’ a poskytuje výrobky s poněkud nižěimi pevnostmi, avěak lepěími tepelně izolačními parametry. Je účelná volit množství křemičité a vápenaté složky ták, aby molární poměr CaO/SiOg činil 0,7 až 0,8. Pro výrobky, na něž jsou kladeny vysoké požadavky z hlediska izolačnioh vlastností, anebo pro prvky o zvláět nízké objemové hmotnosti je úěelné použit přísadu expandovaného perlitu. Vhodný je netříděný perlit o objemové hmotnosti 100

O až 150 kg/m . Ke zlepěení filtračníoh vlastností suspenze a zvýěení výtěžnosti je dále možno použít přísadu syntetiokýoh anorganiokýoh vláken, jako minerální vlny, čediČovýoh vláken, skleněných vláken a pod., anebo amozitováho azbestu. Je účelná použít anorganická vlákna o zvýěené odolnosti v alkaliokém prostředí, která zůstávají zachována i v hotovém prvku po autoklávování a přispívají dále ke zlepěení jeho fyzikálně-meobaniokýoh vlastností.

Při výrobě autoklávovanáho konstrukčně-izolačního vápenokřemičitáho prvku podle vynálezu se příkladně postupuje tak, že se azbest, předem rozvlákněný obvyklými způsoby, rozmiohá ve vodě na suspenzi, do níž se vnese vápenný hydrát, křemičitá složka a portlandský oement, dále vráoený rozvolněný mokrý odpad z výroby a popřípadě expandovaný perlit a eyntetioká anorganická vlákna. Podle potřeby je možno použít přísadu malýoh množství pomoonýoh látek, jako flokulantů, jmenovitě polyakrylamidu, regulátorů tuhnutí, smáčedel, odpěnovačů a podobně. Získaná suspenze složek se po úpravě konoentraoe na požadovanou hodnotu odvodní obvyklým způsobem na formovaoím zařízení typu Hatsohek} získaný mokrý kobsreo se zpraouje na lisovaná anebo neliecvaná prvky, která se podrobí auto208 263 klávování. Výchozí suspenzi složek je možno odvodnit rovněž ve filtračním lisu, zejména při výrobě prvků větších tlouštěk, popřípadě za použití jiného tvářecího systému. Prooes autoklávování se řídí známými zákonitostmi a pravidly, týkajíoími se průběhu zvyěování a zejména snižování tlaku a doby izoternmí prodlevy, jež spolu s použitou teplotou určuje průběh hydrotermálníoh reakcí a vlastnostmi výrobku. Je účelné autoklávovat prvky podle vynálezu nejméně 5 až 8 hod. při tlaku nasycené páry min. 0,8 až 1,2 MPa. Nakoneo se prvky suší a popřípadě dále upravují kalibrací, nanášením povrchových úprav a podobně

Příklady provedení : Příklad 1

73,0 kg mletého křemičitého pisku

79,0 kg vápna

13,0 kg cementu

9,0 kg ohryzotilového azbestu č.3 10,0 kg ohryzotilového azbestu Č.4 10,0 kg ohryzotilového azbestu č.5 26,0 kg ohryzotilového azbestu č.6

Uvedené složky byly rozmíchány ve vodě na suspenzi o výsledné koncentraci ooa 5 Výrobky připravené na Hatschkově formovacím stroji byly podrobeny autoklávování 8 hodin při tlaku 0,8 MPa. Hotové výrobky vykazovaly objemovou hmotnost 1 000 kg/m\ pevnost v tahu za ohybu ve směru rovnoběžně s vlákny 21 MPa, kolmo na vlákna 19 MPa.

Příklad 2

70,0 kg mletého křemičitého pisku

75,0 kg vápna

13,0 kg cementu

13,0 kg ohryzotilového azbestu č.4

15,0 kg ohryzotilového azbestu č.5

35,0 kg ohryzotilového azbestu č.6

10,0 kg amozltového azbestu

30,0 kg expandovaného perlitu 9,0 kg mokrého odpadu z výroby

Objemová hmotnost výrobků získaných jako v příkladu č.l činila 800 kg/m³, pevnost V tahu za ohybu Ve směru rovnoběžně s vlákny činila 15,5 MPa, kolmo na vlákna 13,5 MPa.

Příklad 3

43,0 kg mletého křemičitého písku

25,0 kg křemeliny

70,0 kg vápna

15,0 kg cementu

15,0 kg ohryzotilového azbestu č.3

10,0 kg ohryzotilového azbestu č.4

15,0 kg ohryzotilového azbestu č.5

208 283

40,0 kg ohryzotilového azbestu 8.6 7,0 kg mokrého odpadu z výroby

O

Objemová hmotnost výrobků zíekanýoh jako v příkladu 8.1 Slnlla 910 kg/m , pevnost v tahu za ohybu ve směru rovnoběžně a vlákny 81nlla 19,0 MPa, kolmo na vlákna 16,5 MPa.

Příklad 4

1,9 kg mletého křemičitého písku

1,1 kg křemeliny

2,7 kg vápna

0,6 kg oementu

0,8 kg ohryzotilového azbestu 8.4

0,8 kg ohryzotilového azbestu 8.5

1,3 kg ohryzotilového azbestu 8.6

0,3 kg amozitového azbestu

0,5 kg expandovaného perlitu

Uvedené eložky byly rozmíohány ve vodě na suspenzi o konoentraoi ooa 10 Výrobky odvodněné na laboratorním filtračním zařízení byly přilieováhy tlakem 1,0 MPa a podrobeny autoklávování 8 hodin při tlaku 0,8 MPa. Hotové výrobky vykazovaly objemovou hmotnost 590 kg/nr a pevnost v tahu za ohybu 6,5 MPa.

Claims (5)

1. P 6 E D M Ě T VYNÁLEZU

   1. Autoklávovaný konetrukčně-izolační vápenokřemičitý prvek, vyzna8ujíoí ee tím, že obsahuje 25 až 55 hmotnoetníoh křemičité složky, 15 až 40 hmotnoetníoh % vápna, 3 až 15 hmotnostních 1» portlandského oementu, 10 až 15 hmotnoetníoh % krátkovláknitého ohryzotilového azbestu třídy 6, popřípadě 7, e maximálním zbytkem na sítě o velikosti otvorů1,6 mm 40 #, 5 až 20 hmotnoetníoh Ί» vláken ohryzotilového azbestu třídy 3 až 5 s minimálním zbytkem na sítě o velikosti otvorů 4,8 mm 50 %.
2. 2. Autoklávovaný konetrukčně-izolační vápenokřemičitý prvek podle bodu 1, vyznačujíoí se tím, že křemičitá složka obsahuje do 60 hmotnoetníoh % křemeliny nebo spongilitu a 40 až 100 hmotnoetníoh % křemičitého písku.
3. 3· Autoklávovaný konetrukčně-izolační vápenokřemičitý prvek podle bodů 1 a 2, vyznačuj íoí se tím, že obsahuje do 5 hmotnoetníoh % vláken, zlepčujíoíoh filtraci výchozí suspenze jako jsou syntetioká anorganioká vlákna nebo amozitový azbest.
4. 4. Autoklávovaný konstrukčně-izolační vápenokřemičitý prvek podle bodů.1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje do 20 hmotnostníoh % vylehčujíol složky jako je expandovaný perlit.
5. 5. Autoklávovaný konetrukčně-izolační vápenokřemičitý prvek podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje do 5 hmotnoetníoh % mokrého odpadu z výroby.